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一种可降解无卤阻燃发泡材料及其制备方法

阅读：2发布：2022-07-24

专利汇可以提供一种可降解无卤阻燃发泡材料及其制备方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明提供一种可降解无卤阻燃发泡材料及其制备方法，其由下述原料按质量份数制备而成：PVA 45-70份、聚-β-羟丁酸5-15份、丙三醇3-5份、氢氧化铝 20-30份、勃姆石3-5份、发泡剂3-5份、交联剂1-3份、热稳定剂0.5份经混合、挤出制得。本发明提供的可降解无卤阻燃发泡材料，选用分子量和粘度较低的PVA作为基料，并通过向PVA基体中加入高效的小分子增塑剂丙三醇，使得其加工窗口得到了较大的扩展。同时使得最终材料获得可部分降解的性能和阻燃性能。，下面是一种可降解无卤阻燃发泡材料及其制备方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种可降解无卤阻燃发泡材料，其特征在于：其由下述原料按质量份数制备而成：
PVA                 45-70份
聚-β-羟丁酸         5-15份
丙三醇              3-5份
氢氧化铝            20-30份
勃姆石              3-5份
发泡剂              3-5份
交联剂              1-3份
热稳定剂            0.5份。
2.根据权利要求1所述的一种可降解无卤阻燃发泡材料，其特征在于：所述PVA为特性粘度4.0-7.0 dl/g的粉料。
3.根据权利要求1所述的一种可降解无卤阻燃发泡材料，其特征在于：所述发泡剂为微球发泡剂，其发泡温度为150℃。
4.根据权利要求1所述的一种可降解无卤阻燃发泡材料，其特征在于：所述交联剂为硼酸粉末。
5.根据权利要求1所述的一种可降解无卤阻燃发泡材料，其特征在于：所述热稳定剂为四[β-(3，5- 二叔丁基4- 羟基苯基) 丙酸] 季戊四醇酯（1010）、β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸正十八醇酯（1076）、三-(2，4- 二叔丁基苯基) 亚磷酸酯（168）、硫代二丙酸双十八醇酯（DSTDP）中的至少三种。
6.如权利要求1所述的一种可降解无卤阻燃发泡材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：将PVA 45-70份、聚-β-羟丁酸5-10份、丙三醇3-5份、氢氧化铝20-30份、勃姆石3-5份、发泡剂3-5份、交联剂1-3份、热稳定剂0.5份加入到高混机中混合；然后将混合均匀的物料加入双螺杆板材挤出机中经混炼、挤出，冷却后得到最终产品；其中双螺杆挤出机中各挤出区间的挤出温度分别是160-170℃、170-180℃、180-190℃、180-190℃、190-200℃。

说明书全文

一种可降解无卤阻燃发泡材料及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及通用塑料领域，具体地涉及一种可降解无卤阻燃发泡材料及其制备方法。

背景技术

[0002] 高分子泡沫材料是以高分子材料为基体的发泡材料，由于其具有良好的性能以及稳定性，被广泛应用于包装运输行业、汽车行业和建筑行业。但由于材料本体中含有大量气泡，因此遇明火后的燃烧速度也极快，所以需要对特殊行业中使用的发泡材料进行阻燃改性。现有添加进发泡材料中的阻燃剂通常是溴-锑体系的阻燃产品，其在燃烧过程中会释放出大量的有毒气体，危害人类的生命安全，因此使用较为环保的阻燃体系是目前较为迫切的需求。

[0003] 随着电子商务行业的快速发展，高分子泡沫材料在目前应用最为广泛的领域就属包装行业了，但随之而来的是由大量的一次性包装材料所带来的环境污染。如何快速的将产品进行回收使用，也是目前高分子泡沫材料所面临的一大问题。

发明内容

[0004] 本发明的目的是提供一种可降解无卤阻燃发泡材料及其制备方法。

[0005] 本发明的技术方案如下：

[0006] 一种可降解无卤阻燃发泡材料，由下述原料组分按质量比制备而成：

[0007]

[0008] 进一步方案，所述PVA为特性粘度4.0-7.0dl/g的粉料。

[0009] 所述发泡剂为市售的微球发泡剂，其发泡温度为150℃。

[0010] 所述交联剂为硼酸粉末。

[0011] 所述热稳定剂为四[β-(3，5-二叔丁基4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(1010)、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八醇酯(1076)、三-(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯(168)、硫代二丙酸双十八醇酯(DSTDP)中的至少三种。

[0012] 本发明的另一个发明目的是提供上述一种可降解无卤阻燃发泡材料的制备方法，包括以下步骤：

[0013] 将PVA45-70份、聚-β-羟丁酸5-10份、丙三醇3-5份、氢氧化铝20-30份、勃姆石3-5份、发泡剂3-5份、交联剂1-3份、热稳定剂0.5份加入到高混机中，低速混合3min，然后将混合均匀的物料加入双螺杆板材挤出机中经混炼、挤出，冷却后得到最终产品；其中双螺杆挤出机中各挤出区间的挤出温度分别是160-170℃、170-180℃、180-190℃、180-190℃、190-200℃。

[0014] 与现有技术相比，本发明具有如下优点：

[0015] 本发明提供的可降解无卤阻燃发泡材料，选用分子量和粘度较低的PVA作为基料，并通过向PVA基体中加入高效的小分子增塑剂丙三醇，使得其加工窗口得到了较大的扩展。

[0016] 另外，由于聚-β-羟丁酸(PHB)是一种可以完全被自然界分解的高分子化合物，并具有良好的生物相容性。本发明中加入可降解的聚-β-羟丁酸(PHB)材料，使得最终材料获得可部分降解的性能；其次，氢氧化铝和勃姆石的加入，使得材料具备一定的阻燃性能，氢氧化铝起到主要的阻燃剂效果，而勃姆石则充当辅助阻燃剂。

具体实施方式

[0017] 下面结合具体实施案例(但不限于所举实施案例)进一步描述本发明：

[0018] 下面各实施例中PVA为特性粘度4.0-7.0dl/g的粉料，交联剂为硼酸粉末；

[0019] 热稳定剂为四[β-(3，5-二叔丁基4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(1010)、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八醇酯(1076)、三-(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯(168)、硫代二丙酸双十八醇酯(DSTDP)中的至少三种。

[0020] 实施例1

[0021] 将PVA 70份、聚-β-羟丁酸10份、丙三醇5份、氢氧化铝20份、勃姆石5份、发泡剂5份、交联剂3份、热稳定剂0.5份加入到高混机中，低速混合3min，然后将混合均匀的物料加入双螺杆板材挤出机中经混炼、挤出，冷却后得到最终产品。其中双螺杆挤出机中各挤出区间的挤出温度分别是170℃、180℃、190℃、190℃、200℃。产品性能如表1[0022] 实施例2

[0023] 将PVA 60份、聚-β-羟丁酸8份、丙三醇4份、氢氧化铝25份、勃姆石4份、发泡剂4份、交联剂2份、热稳定剂0.5份加入到高混机中，低速混合3min，然后将混合均匀的物料加入双螺杆板材挤出机中经混炼、挤出，冷却后得到最终产品。其中双螺杆挤出机中各挤出区间的挤出温度分别是165℃、175℃、185℃、185℃、195℃。产品性能如表1

[0024] 实施例3

[0025] PVA 45份、聚-β-羟丁酸5份、丙三醇3份、氢氧化铝30份、勃姆石3份、发泡剂3份、交联剂1份、热稳定剂0.5份加入到高混机中，低速混合3min，然后将混合均匀的物料加入双螺杆板材挤出机中经混炼、挤出，冷却后得到最终产品。其中双螺杆挤出机中各挤出区间的挤出温度分别是160℃、170℃、180℃、180℃、190℃。产品性能如表1

[0026] 表1

[0027]

[0028] 对比例1

[0029] 将PVA 70份、聚-β-羟丁酸10份、丙三醇5份、氢氧化铝20份、发泡剂5份、交联剂3份、热稳定剂0.5份加入到高混机中，低速混合3min，然后将混合均匀的物料加入双螺杆板材挤出机中经混炼、挤出，冷却后得到最终产品。其中双螺杆挤出机中各挤出区间的挤出温度分别是170℃、180℃、190℃、190℃、200℃。产品性能如表2

[0030] 对比例2

[0031] 将PVA 70份、丙三醇5份、氢氧化铝20份、勃姆石5份、发泡剂5份、交联剂3份、热稳定剂0.5份加入到高混机中，低速混合3min，然后将混合均匀的物料加入双螺杆板材挤出机中经混炼、挤出，冷却后得到最终产品。其中双螺杆挤出机中各挤出区间的挤出温度分别是170℃、180℃、190℃、190℃、200℃。产品性能如表2

[0032] 对比例3

[0033] 将PVA 70份、聚-β-羟丁酸10份、丙三醇5份、氢氧化铝20份、勃姆石5份、交联剂3份、热稳定剂0.5份加入到高混机中，低速混合3min，然后将混合均匀的物料加入双螺杆板材挤出机中经混炼、挤出，冷却后得到最终产品。其中双螺杆挤出机中各挤出区间的挤出温度分别是170℃、180℃、190℃、190℃、200℃。产品性能如表2

[0034] 表2

[0035]

[0036] 从实施例3和对比例1-3可以看出，本发明制备的材料具有良好的阻燃和降解性能，氢氧化铝起到主要的阻燃剂效果，而勃姆石则充当辅助阻燃剂；另外，聚-β-羟丁酸对材料的可降解性能起到至关重要的作用。

[0037] 上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

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